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2023年黑龍江省大慶市高考物理一次檢試卷
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試題詳情
空間高能粒子是引起航天器異常或故障甚至失效的重要因素,是危害空間生物的空間環(huán)境源。某同學設計了一個屏蔽高能粒子輻射的裝置,如圖所示,鉛盒左側面中心O點有一放射源,放射源可通過鉛盒右側面的狹縫MQ以速率v向外輻射質量為m、電荷量為q的帶正電高能粒子。鉛盒右側有一左右邊界平行、磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域,過O點的截面MNPQ位于垂直磁場的平面內,OH⊥MQ,∠MOH=∠QOH=60°。不計粒子所受重力,忽略粒子間的相互作用。
(1)求垂直磁場邊界向左射出磁場的粒子在磁場中運動的時間t;
(2)若所有粒子均不能從磁場右邊界穿出,從而達到屏蔽作用,求磁場區(qū)域的最小寬度d(結果可保留根號)。
【考點】
帶電粒子在直線邊界磁場中的運動
;
帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動
;
牛頓第二定律與向心力結合解決問題
.
【答案】
見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59
組卷:249
引用:3
難度:0.5
相似題
1.
如圖所示,直角三角形ABC位于紙面內,∠C=30°,AB邊長為
3
d,垂直于紙面向外的勻強磁場被限定在直角三角形ABC區(qū)域內。質量為m、電荷量為+q的粒子從A點以速度v沿紙面射入磁場區(qū)域,剛好從C點離開磁場。粒子重力不計,下列說法中正確的是( ?。?/h2>
A.磁場磁感應強度的最大值為
2
mv
3
qd
B.粒子通過磁場的最長時間為
πd
v
C.粒子在磁場做勻速圓周運動的最小周期為
3
πd
v
D.粒子在磁場做勻速圓周運動的最大角速度為
v
3
d
發(fā)布:2024/11/15 3:0:1
組卷:59
引用:1
難度:0.4
解析
2.
如圖所示,在MNQP中有一垂直紙面向里勻強磁場,質量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點沿垂直于PQ的方向射入磁場,圖中實線是它們的軌跡。已知O是PQ的中點,不計粒子重力,下列說法中正確的是( ?。?/h2>
A.粒子a帶負電,粒子b、c帶正電
B.粒子c在磁場中運動的時間最短
C.粒子b在磁場中運動的周期最長
D.射入磁場時粒子c的速率最小
發(fā)布:2024/11/15 13:0:1
組卷:764
引用:4
難度:0.5
解析
3.
如圖是離子速度選擇器的原理示意圖,在橫截面半徑r=10cm的圓形區(qū)域內有磁感應強度B=1×10
-4
T的勻強磁場,磁場方向平行于柱形圓筒的軸線O,在圓柱形筒壁上某一直徑兩端開有兩個小孔a、b,它們分別作為離子的入射孔和出射孔,在ab所在圓平面內從a孔射入,離子射入的角度不同,最后能從b孔射出的離子速度大小就不同。現(xiàn)有一束比荷為
q
m
=
2
×
1
0
11
C
/
kg
的正離子,與ab連線成θ=30°從a孔射入,且不與筒壁碰撞而從出射孔b射出,則該離子的速度大小為( ?。?/h2>
A.2×10
6
m/s
B.4×10
6
m/s
C.4×10
5
m/s
D.2×10
5
m/s
發(fā)布:2024/11/15 2:0:1
組卷:49
引用:2
難度:0.7
解析
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